NO305005B1

NO305005B1 - Device for detection of magnetizable materials in buildings

Info

Publication number: NO305005B1
Application number: NO920423A
Authority: NO
Inventors: Heinz Kousek; Hansjoerg Nipp; Otto Noser; Otmar Ganahl; Hans Leemann
Original assignee: Hilti Ag
Priority date: 1991-02-02
Filing date: 1992-01-31
Publication date: 1999-03-15
Also published as: CN1029032C; EP0506605B1; AU1071392A; MX9200465A; ATE126603T1; JPH0545472A; AU643593B2; CN1063940A; FI920434A0; HU208744B; FI920434A; NO920423D0; PL293350A1; CA2060487A1; DE4103216A1; ES2076730T3; DK0506605T3; KR100201714B1; PL168303B1; GR3017343T3

Abstract

The invention relates to a device for detecting magnetisable material (5, 6) in a building (4). The device contains a scanning head (1) which has, for example, a permanent magnet (28) for introducing a magnetic field into the building (4) and two field plates (30, 31), which are adjacently arranged on only one pole face of the permanent magnet (28) and which are connected to one another in a differentiating circuit and measure the magnetic field of the permanent magnet (28) disturbed by the magnetisable material. The differential measurement values supplied by the field plate pairs at respective positions are used for forming a differential measurement signal from which, after differentiation, the position of the magnetisable material in the building is determined. The position of the magnetisable material (5, 6) within the building (4) can be imaged on a monitor (7) of an evaluating unit (3).

Description

Oppfinnelsen angår en innretning for deteksjon av magnetiserbare materialer i byggverk i overensstemmelse med innledningen til patentkrav 1. The invention relates to a device for detecting magnetisable materials in buildings in accordance with the introduction to patent claim 1.

En sådan innretning er allerede kjent fra offentlig-gjørelsen av en artikkel av Andreas Schaab m.fl. med tittelen "Ødeleggelses f ri prøving av betongdekningen av armering" i Beton-und Stahlbetonbau 84 (1989), hefte 11, sidene 275-279 og 324-327. Den kjente innretning inneholder et avsøkingshode som oppviser en permanentmagnet for innføring av et magnetfelt i byggverket, såvel som to i polområdet på permanentmagneten festede magnet-feltfølere for måling av det på grunn av det magnetiserbare materiale forstyrrede magnetfelt. Permanentmagneten er utformet som stavmagnet og bærer en respektiv av magnetfeltfølerne på de to overfor hverandre beliggende polområder. En vurderingsenhet tjener til lokalisering av det magnetiserbare materiale ved hjelp av målesignaler som avgis av magnetfeltfølerne. Such a device is already known from the publication of an article by Andreas Schaab et al. entitled "Destructive free testing of the concrete cover of reinforcement" in Beton-und Stahlbetonbau 84 (1989), booklet 11, pages 275-279 and 324-327. The known device contains a scanning head which exhibits a permanent magnet for introducing a magnetic field into the structure, as well as two magnetic field sensors fixed in the pole area of the permanent magnet for measuring the magnetic field disturbed due to the magnetisable material. The permanent magnet is designed as a bar magnet and carries a respective one of the magnetic field sensors on the two opposite pole areas. An evaluation unit serves to locate the magnetisable material using measurement signals emitted by the magnetic field sensors.

Permanentmagneten anbringes med sin ene frontside på byggverket som eksempelvis er en betongdel, og endrer sin magnetiske fluks ved tilnærming til en armeringsstav inne i betongdelen. Mer nøyaktig sagt tiltar den magnetiske gjennom-flyting ved den mellom stavmagneten og byggedelen beliggende magnetfeltføler når avsøkingshodet nærmer seg til en under betongoverflaten beliggende armeringsstav. Denne gjennomflytings-endring vurderes med en måleforsterker og angis som betongdek-ning. The permanent magnet is placed with its one front side on the building, which is, for example, a concrete part, and changes its magnetic flux when approaching a reinforcing rod inside the concrete part. More precisely, the magnetic flow through the magnetic field sensor located between the rod magnet and the building part increases when the scanning head approaches a reinforcing rod located below the concrete surface. This flow-through change is assessed with a measuring amplifier and indicated as concrete coverage.

I DE-A-3 707 419 er det beskrevet en anordning for deteksjon av et magnetfelt. Anordningen omfatter et antall magnetfeltfølere i form av magnetoresistive elementer som kan være forbundet med hverandre i en brokopling. I én beskrevet utførelse er de magnetoresistive elementer anordnet i og parallelt med en magnetiserbar polplate som står vinkelrett på en magnet som frembringer et permanent hjelpemagnetfelt. DE-A-3 707 419 describes a device for detecting a magnetic field. The device comprises a number of magnetic field sensors in the form of magnetoresistive elements which can be connected to each other in a bridge connection. In one described embodiment, the magnetoresistive elements are arranged in and parallel to a magnetizable pole plate which is perpendicular to a magnet which produces a permanent auxiliary magnetic field.

Formålet med oppfinnelsen er å videreutvikle en innretning av den innledningsvis angitte type på en slik måte at en mer nøyaktig lokalisering av det magnetiserbare materiale i byggverket er mulig. The purpose of the invention is to further develop a device of the type indicated at the outset in such a way that a more accurate localization of the magnetisable material in the building is possible.

Ovennevnte formål oppnås ved hjelp av de trekk som er angitt i den karakteriserende del av patentkrav 1. Fordelaktige utførelser av oppfinnelsen er angitt i de uselvstendige krav. The above-mentioned purpose is achieved by means of the features stated in the characterizing part of patent claim 1. Advantageous embodiments of the invention are stated in the independent claims.

En innretning ifølge oppfinnelsen for deteksjon av magnetiserbare materialer i byggverk utmerker seg blant annet ved at magnetfeltfølerne er feltplater, at feltplatene er forbundet med hverandre i differansekopling, og at feltplatene videre er anordnet ved siden av hverandre på bare én polflate av magneten. A device according to the invention for the detection of magnetisable materials in buildings is distinguished, among other things, by the fact that the magnetic field sensors are field plates, that the field plates are connected to each other in differential coupling, and that the field plates are further arranged next to each other on only one pole surface of the magnet.

Magneten kan f.eks. være en permanentmagnet eller en elektromagnet som kan magnetiseres ved hjelp av vekselstrøm eller alternerende strømstøt. I tilfelle av en permanentmagnet oppnås en forholdsvis høy energitetthet, slik at det også oppnås et forholdsvis sterkt målesignal. Energi for feltfrembringelsen blir ikke nødvendig, hvilket er særlig fordelaktig ved batteriappara-ter. En lett magnetisering av det magnetiserbare materiale i byggverket kan derved fullt ut tas med på kjøpet. Spesielt kan en sådan innflytelse elimineres ved hjelp av gjentatt måling. I tilfelle av en elektromagnet slokkes formagnetiseringen av det magnetiserbare materiale på nytt ved hver måling. Ved fremdeles akseptabelt strømforbruk oppstår imidlertid bare et forholdsvis svakt, primært felt, slik at målefeltet er forholdsvis lite. Målesignalene må derfor dessuten filtreres, hvilket krever en større koplingsteknisk omkostning. The magnet can e.g. be a permanent magnet or an electromagnet that can be magnetized by alternating current or alternating current surges. In the case of a permanent magnet, a relatively high energy density is achieved, so that a relatively strong measurement signal is also achieved. Energy for the field generation is not required, which is particularly advantageous for battery devices. A slight magnetization of the magnetizable material in the construction can thus be fully included in the purchase. In particular, such an influence can be eliminated by repeated measurement. In the case of an electromagnet, the premagnetization of the magnetizable material is extinguished again with each measurement. With still acceptable current consumption, however, only a relatively weak, primary field occurs, so that the measuring field is relatively small. The measurement signals therefore also have to be filtered, which requires a greater connection technical cost.

Feltplater er allerede generelt kjent. Ved disse dreier det seg om magnetisk styrbare motstander av f.eks. InSb/NiSb, hvis påvirkbarhet beror på gausseffekten. De gjennom halvlederen strømmende ladningsbærere blir ved innvirkningen av et magnetfelt avbøyd til siden på grunn av lorenzkraften, og da i forskjellig grad alt etter magnetfeltets størrelse, hvilket fører til en magnetfeltavhengig motstandsendring. Field plates are already generally known. These are magnetically controllable resistors of e.g. InSb/NiSb, whose susceptibility depends on the Gauss effect. The charge carriers flowing through the semiconductor are deflected to the side by the influence of a magnetic field due to the Lorentz force, and then to a different extent depending on the size of the magnetic field, which leads to a magnetic field-dependent change in resistance.

For å detektere et magnet i serbar t materiale i et byggverk, eksempelvis en stålarmering i en betongdel, med innretningen ifølge oppfinnelsen, anbringes avsøkingshodet på en slik måte på byggverket at f.eks. to feltplater blir liggende mellom permanentmagnetens frontflater og byggverket. Deretter måles i flere posisjoner på byggverksoverflaten den loddrett på byggverksoverf laten stående magnetfeltkomponent som i det etterfølgende skal betegnes som vertikal magnetfeltkomponent. Mer nøyaktig sagt måler hver av de to feltplater en vertikal magnetfeltkomponent. Da de to feltplater er forbundet med hverandre i differansekopling, oppnås imidlertid bare en eneste måleverdi som svarer til den relative motstandsendring for begge feltplater henholdsvis differansen mellom de ved hjelp av begge feltplater målte, vertikale magnetfeltkomponenter. Denne måleverdi betegnes i det følgende som differansemåleverdi. Den kan f.eks. tilveiebringes ved hjelp av en differanseforsterker. Hver posisjon av avsøkingshodet på byggverksoverf laten på hvilken en måling gjennomføres, blir dessuten registrert for å muliggjøre en tilordning mellom dif feransemåleverdi og måleposisjon. Dessuten registreres også retningen av de rette linjer på hvilke begge feltplater ligger, for å kunne bestemme den ved hjelp av differansemåleverdien fastslåtte feltgradient (endring av den vertikale magnetfeltkomponent) retningsmessig. Ved hjelp av sammenstilling av flere differansemåleverdier langs ønskede baner og under hensyntagen til de nevnte retninger, som iblant ligger i baneretningen, er det mulig å tilveiebringe stedsavhengige differansemålesignaler som deretter differensieres. Nullpunktet av et differansemålesignal hhv. maksimum av et differensiert differansemålesignal gir da den nøyaktige posisjon av det magnetiserbare materiale i byggverket. In order to detect a magnet in visible material in a building, for example a steel reinforcement in a concrete part, with the device according to the invention, the scanning head is placed on the building in such a way that e.g. two field plates are left between the front surfaces of the permanent magnet and the building. Next, the magnetic field component standing vertically on the building surface is measured in several positions on the building surface, which in what follows will be referred to as the vertical magnetic field component. More precisely, each of the two field plates measures a vertical magnetic field component. As the two field plates are connected to each other in differential coupling, however, only a single measurement value is obtained which corresponds to the relative resistance change for both field plates, respectively the difference between the vertical magnetic field components measured by means of both field plates. This measured value is referred to in the following as differential measured value. It can e.g. is provided by means of a differential amplifier. Each position of the scanning head on the construction surface on which a measurement is carried out is also recorded to enable an assignment between differential measurement value and measurement position. In addition, the direction of the straight lines on which both field plates are located is also recorded, in order to be able to determine the field gradient (change in the vertical magnetic field component) determined by means of the difference measurement value in a directional manner. Using the compilation of several difference measurement values along desired paths and taking into account the aforementioned directions, which sometimes lie in the direction of the path, it is possible to provide location-dependent difference measurement signals which are then differentiated. The zero point of a difference measurement signal or the maximum of a differentiated differential measurement signal then gives the exact position of the magnetisable material in the building.

Langs en rett linje kan det også være anordnet mer enn to feltplater som seg imellom er koplet i serie og er forbundet med midtuttak. De aktuelle dif feransemåleverdier av den vertikale magnetfeltkomponent kan da dannes ved hjelp av to og to tilgrensende av disse feltplater. For dette formål blir de på ende- og midtuttakene liggende signaler fra feltplate-seriekoplingen tilført til respektive, tilsvarende differanseforsterkere. Along a straight line, there can also be arranged more than two field plates which are connected in series between them and are connected by a central outlet. The relevant difference measurement values of the vertical magnetic field component can then be formed using two adjacent two of these field plates. For this purpose, the signals from the field plate series connection on the end and middle sockets are fed to respective, corresponding differential amplifiers.

Ved at det på bare én polflate av magneten, som vender mot byggverket, er anordnet flere par av feltplater som i hvert tilfelle er forbundet med hverandre i dif feransekopling, kan tiden for opptakelse av de enkelte differansemåleverdier såvel som for fremstilling av differansemålesignalene forkortes betraktelig. As several pairs of field plates are arranged on just one pole surface of the magnet, which faces the building, which are in each case connected to each other in differential coupling, the time for recording the individual differential measurement values as well as for producing the differential measurement signals can be shortened considerably.

I innretningen ifølge oppfinnelsen er feltplateparene anordnet langs minst én rett linje på en slik måte at de til et par hørende feltplater ligger på forskjellige sider av den rette linje. Dersom feltplateparene som ligger langs den rette linje, forskyves i fellesskap, og da loddrett på den rette linje, kan for hver forskyvningsposisjon av den rette linje dif f eransemåle-verdiene av de enkelte og på den rette linje liggende feltplatepar avhøres på kort tid etter hverandre eller samtidig. Differansemåleverdiene av et respektivt feltplatepar for forskjellige forskyvningsposisjoner av den rette linje blir så sammenstilt til et differansemålesignal, for senere ved hjelp av differensiering av det aktuelle dif feransemålesignal å muliggjøre en nøyaktig posisjonsbestemmelse av det magnetiserbare materiale i byggverket. Forskyvningsretningen av den rette linje ligger altså i retning av de allerede ovennevnte baner. In the device according to the invention, the field plate pairs are arranged along at least one straight line in such a way that the field plates belonging to a pair are on different sides of the straight line. If the pairs of field plates lying along the straight line are shifted together, and then vertically on the straight line, for each displacement position of the straight line the difference measurement values of the individual pairs of field plates lying on the straight line can be interrogated in a short time one after the other or simultaneously. The difference measurement values of a respective pair of field plates for different displacement positions of the straight line are then compiled into a difference measurement signal, so that later, by means of differentiation of the relevant difference measurement signal, an accurate determination of the position of the magnetisable material in the building is possible. The displacement direction of the straight line is therefore in the direction of the already mentioned paths.

En ytterligere fordelaktig utførelse av oppfinnelsen oppnås ved at feltplateparene er anordnet langs parallelle rette linjer i form av et todimensjonalt, regelmessig mønster. I prinsipp trenger det i et slikt tilfelle ikke å skje noen forskyvning av feltplateparene, når det bare er for hånden tilstrekkelig mange feltplatepar. Alle forbindelseslinjer mellom to feltplater av et feltplatepar kan ligge parallelt, hvorved det imidlertid også er mulig å anordne forskjellige retninger for forbindelseslinjene. Eksempelvis kan det være anordnet to grupper av feltplatepar som oppviser 90° forskjøvne retninger av forbindelseslinjene mellom de aktuelle feltplater i et par. Ved hjelp av de forskjellig innrettede feltplatepar kan også byggverket avsøkes i et tilsvarende stort antall retninger, slik at forløpet av det magnetiserbare materiale inne i byggverket kan fastslås mer nøyaktig. A further advantageous embodiment of the invention is achieved by the field plate pairs being arranged along parallel straight lines in the form of a two-dimensional, regular pattern. In principle, in such a case, no displacement of the field plate pairs needs to take place, when there are only a sufficient number of field plate pairs at hand. All connecting lines between two field plates of a pair of field plates can lie parallel, whereby it is also possible to arrange different directions for the connecting lines. For example, two groups of pairs of field plates can be arranged which show 90° offset directions of the connecting lines between the relevant field plates in a pair. With the help of the differently arranged pairs of field plates, the structure can also be scanned in a correspondingly large number of directions, so that the course of the magnetisable material inside the structure can be determined more precisely.

De feltplatepar hvis forbindelseslinjer ligger på den samme rette linje, kan også dannes ved hjelp av en tilsvarende feltplaterekke av elektrisk seriekoplede feltplater. Antallet av feltplatene langs denne rekke kan derved være like eller ulike. Ved hjelp av parvis sammenkopling av respektive tilgrensende feltplater langs feltplaterekken kan da likeledes de ønskede differansemåleverdier tilveiebringes. The field plate pairs whose connection lines lie on the same straight line can also be formed by means of a corresponding field plate row of electrically series-connected field plates. The number of field plates along this row can therefore be the same or different. By means of pairwise interconnection of respective adjacent field plates along the field plate row, the desired differential measurement values can then also be provided.

Ifølge en ytterligere, fordelaktig utførelse av oppfinnelsen er det under hver feltplate anordnet en polsko. Herved kan det magnetfelt som skal måles, konsentreres på området av feltplaten, slik at måleinnretningens følsomhet økes. According to a further, advantageous embodiment of the invention, a pole shoe is arranged under each field plate. In this way, the magnetic field to be measured can be concentrated in the area of the field plate, so that the sensitivity of the measuring device is increased.

Ifølge oppfinnelsen kan polskoene i et feltplatepar også være forbundet med hverandre. Den nøyaktige posisjonering av enkelte polsko for de aktuelle feltplater er vanskelig, da polsko og feltplater er forholdsvis små. De to polsko i et feltplatepar fremstilles derfor av ett stykke, hvorved forbindel- sen mellom polskoene er utført ved hjelp av en tynn plate som ligger an mot magneten. Ved hjelp av den tynne plate forlenges magneten bare ubetydelig, hvilket ikke er forstyrrende. According to the invention, the pole shoes in a field plate pair can also be connected to each other. The exact positioning of individual pole shoes for the relevant field plates is difficult, as pole shoes and field plates are relatively small. The two pole shoes in a pair of field plates are therefore produced from one piece, whereby the connection between the pole shoes is made with the help of a thin plate that rests against the magnet. With the help of the thin plate, the magnet is only slightly extended, which is not disturbing.

Ifølge en ytterligere, meget fordelaktig utførelse av oppfinnelsen er magneten oppdelt langs en linje som forløper mellom de to feltplater i et feltplatepar, hvorved et felles feltplatesubstrat ligger på de til feltplateparet hørende polsko. Magneten oppviser altså en luftspalte i området mellom de to feltplater i et feltplatepar. På denne måte kan fluksdifferansen mellom to feltplater økes, hvilket fører til en enda høyere følsomhet av innretningen. According to a further, very advantageous embodiment of the invention, the magnet is divided along a line that runs between the two field plates in a pair of field plates, whereby a common field plate substrate lies on the pole shoes belonging to the pair of field plates. The magnet thus exhibits an air gap in the area between the two field plates in a pair of field plates. In this way, the flux difference between two field plates can be increased, which leads to an even higher sensitivity of the device.

En meget fordelaktig, ytterligere utførelse av oppfinnelsen består i at de aktuelle feltplater i et feltplatepar på frontsiden er forbundet med en respektiv flik av høypermeabelt materiale, hvilke fliker rager bort fra hverandre og strekker seg langs en rett linje som forløper i de to feltplaters forbindelsesretning. A very advantageous, further embodiment of the invention consists in the relevant field plates in a pair of field plates on the front side being connected with a respective flap of highly permeable material, which flaps project away from each other and extend along a straight line which runs in the direction of connection of the two field plates.

Ved hjelp av disse fliker kan på den ene side innret-ningens følsomhet økes ytterligere, da flikene også tjener som feltkonsentrator. På den annen side oppnås en bedre posisjonsopp-løsning ved hjelp av flikene, da maksimumsverdiene av de målte, vertikale magnetfeltkomponenter for feltplatene i hvert par trekkes ytterligere fra hverandre på grunn av flikene. Differansemålesignalet oppviser således et steilere forløp i området for det magnetiserbare materiale, slik at det ved hjelp av differensieringen av differansemålesignalet oppnådde differen-sieringssignal er smalere og høyere. Som følge av dette kan stedet for det magnetiserbare materiale fastslås på enklere og mer nøyaktig måte. With the help of these tabs, on the one hand, the device's sensitivity can be further increased, as the tabs also serve as a field concentrator. On the other hand, a better positional resolution is achieved with the help of the tabs, as the maximum values of the measured vertical magnetic field components for the field plates in each pair are further subtracted from each other due to the tabs. The difference measurement signal thus exhibits a steeper course in the area of the magnetisable material, so that the differentiation signal obtained by means of the differentiation of the difference measurement signal is narrower and higher. As a result, the location of the magnetizable material can be determined more easily and accurately.

For måling av feltplateparenes posisjoner kan av-søkingshodet være forbundet med en vei-pickup, slik at posisjonen av avsøkingshodet og dermed av feltplateparet, utgående fra en referanseposisjon, kan bestemmes nøyaktig. Dersom eksempelvis avsøkingshodet anbringes på byggverket, kan en posisjonsverdi (ref eranseposisjon) settes på null ved hjelp av en egnet koplingsinnretning. Ved bevegelse av avsøkingshodet avgir da veipickupen tilsvarende posisjonssignaler, slik at det ved opptakelsen av dif feransemåleverdiene til disse differansemåleverdier kan tilordnes faste posisjoner i forhold til referanseposisjonen. Referanseposisjonen må selvsagt avmerkes på byggverket, eksempelvis ved hjelp av en tilsvarende markering. For measuring the positions of the field plate pairs, the scanning head can be connected to a road pickup, so that the position of the scanning head and thus of the field plate pair, starting from a reference position, can be determined accurately. If, for example, the scanning head is placed on the building, a position value (reference position) can be set to zero using a suitable coupling device. When the scanning head moves, the road pickup emits corresponding position signals, so that when the differential measurement values are recorded, fixed positions can be assigned to these differential measurement values in relation to the reference position. The reference position must of course be marked on the building, for example by means of a corresponding marking.

Feltplateparene er fortrinnsvis anordnet i en vogn som går på hjul, hvorved hjulaksene ligger parallelt med de rette linjer. Med en sådan anordning kan byggverket avsøkes på særlig enkel måte med hensyn til magnetiserbart materiale, da vognen bare trenger å rulles på byggverkets overflate. Avsøkingsretnin-gen er forutbestemt av vognens gang- eller kjøreretning. Vognen kan også kjøres flere ganger i forskjellige retninger over en overflate av byggverket som skal avsøkes, for å oppnå et mer nøyaktig bilde av det magnetiserbare materiale i byggverket. Strukturen av det magnetiserbare materiale kan f .eks. fremstilles optisk på en monitor. The pairs of field plates are preferably arranged in a carriage that runs on wheels, whereby the wheel axes lie parallel to the straight lines. With such a device, the structure can be scanned in a particularly simple way with regard to magnetisable material, as the trolley only needs to be rolled on the structure's surface. The scanning direction is predetermined by the carriage's walking or driving direction. The trolley can also be driven several times in different directions over a surface of the construction to be scanned, in order to obtain a more accurate picture of the magnetizable material in the construction. The structure of the magnetizable material can e.g. produced optically on a monitor.

For å la vognen bevege seg eller kjøre gjentatte ganger langs definerte baner på byggverket, kan vognens kjøreretning defineres ved hjelp av en plate som er forsynt med kjørespor og som legges på byggverkets overflate. Platen kan eksempelvis være en presset plate av magnetisk ikke-ledende materiale. Kjøre-sporene opptar derved vognens hjul for å føre disse. I stedet for platen kan det også benyttes en pregefolie. På platen hhv. folien er spesielt startposisjonen for vognen såvel som for hvert målespor markert. Kjøresporene kan derved være anordnet på en slik måte at vognen kan bevege seg langs forskjellige retninger og i en respektiv retning langs parallelt med hverandre liggende baner. In order to allow the carriage to move or drive repeatedly along defined paths on the construction site, the carriage's direction of travel can be defined by means of a plate which is provided with tracks and which is placed on the surface of the construction site. The plate can, for example, be a pressed plate of magnetically non-conductive material. The driving tracks thereby take up the carriage's wheels to guide them. Instead of the plate, an embossing foil can also be used. On the plate or the foil is in particular the starting position for the carriage as well as for each measuring track marked. The tracks can thereby be arranged in such a way that the carriage can move along different directions and in a respective direction along parallel tracks.

Slik som allerede innledningsvis nevnt, kan magneten være en permanentmagnet eller en elektromagnet. I tilfelle av en permanentmagnet kan feltplatene forbindes enten direkte eller indirekte med permanentmagneten i området for en polflate. Ved en elektromagnet er det for hånden en tilsvarende magnetkjerne som tjener til dannelse av den nevnte polflate. Magnetkjernen er omgitt av en spole og oppviser i hovedsaken den samme firkantede eller ovale størrelse hhv. polflate som også permanentmagneten har. Når det er snakk om en oppdeling av magneten, er det ved elektromagneten ment oppdeling av magnetkjernen. As already mentioned at the outset, the magnet can be a permanent magnet or an electromagnet. In the case of a permanent magnet, the field plates can be connected either directly or indirectly to the permanent magnet in the region of a pole face. In the case of an electromagnet, there is at hand a corresponding magnetic core which serves to form the aforementioned pole surface. The magnetic core is surrounded by a coil and essentially has the same square or oval size or pole surface that the permanent magnet also has. When there is talk of a division of the magnet, the electromagnet means division of the magnetic core.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende under henvisning til tegningene, der fig. 1 viser et perspektivisk totalriss av den geometriske oppbygning av innretningen ifølge oppfinnelsen med en avsøkingsvogn og en vurderingsenhet, fig. 2 viser et snitt gjennom avsøkingsvognen parallelt med en sidevegg og loddrett på dens hjulakser (linjen II-II på fig. 1), fig. 3 viser et delgrunnriss av en del av bunnflaten i avsøkings-vognen på hvilken det befinner seg langs en rett linje anordnede feltplatepar (pilen III på fig. 2), fig. 4 viser signalforløp for oppsøking av den nøyaktige posisjon av magnetiserbart materiale i byggverket, fig. 5 viser et grovt blokkskjerna av innretningen ifølge oppfinnelsen, fig. 6 viser signalforløp for dybde- og tykkelsesbestemmelse av magnetiserbart materiale i byggverket, fig. 7 viser et perspektivisk delriss av undersiden av avsøkings-vognen og viser to på polsko liggende feltplater, fig. 8 viser et perspektivisk delriss av undersiden av avsøkingsvognen og viser to på polsko liggende feltplater som er forbundet med høypermeable fliker, fig. 9 viser et perspektivisk delriss av undersiden av avsøkingsvognen og viser en i området mellom to feltplater av et feltplatepar oppdelt permanentmagnet, fig. 10 viser et grunnriss av undersiden av et avsøkingshode hhv. en avsøkingsvogn med regelmessig anordnede og på lik måte innrettede feltplatepar, og fig. 11 viser et grunnriss av undersiden av et avsøkingshode hhv. en avsøkingsvogn med regelmessig anordnede feltplatepar som imidlertid er forskjellig innrettet. The invention will be described in more detail below with reference to the drawings, where fig. 1 shows a perspective overview of the geometric structure of the device according to the invention with a scanning vehicle and an assessment unit, fig. 2 shows a section through the scanning carriage parallel to a side wall and perpendicular to its wheel axes (line II-II in fig. 1), fig. 3 shows a partial plan of a part of the bottom surface of the scanning carriage on which there are field plate pairs arranged along a straight line (arrow III in fig. 2), fig. 4 shows the signal sequence for locating the exact position of magnetisable material in the building, fig. 5 shows a rough block core of the device according to the invention, fig. 6 shows the signal sequence for determining the depth and thickness of magnetisable material in the building, fig. 7 shows a partial perspective view of the underside of the scanning carriage and shows two field plates lying on pole shoes, fig. 8 shows a partial perspective view of the underside of the scanning carriage and shows two field plates lying on poles which are connected by highly permeable tabs, fig. 9 shows a partial perspective view of the underside of the scanning carriage and shows a divided permanent magnet in the area between two field plates of a pair of field plates, fig. 10 shows a plan view of the underside of a scanning head or a scanning carriage with regularly arranged and similarly arranged pairs of field plates, and fig. 11 shows a plan view of the underside of a scanning head or a scanning vehicle with regularly arranged pairs of field plates which are, however, differently aligned.

På fig. 1 er det vist et utførelseseksempel på en innretning ifølge oppfinnelsen for deteksjon av magnetiserbare materialer i byggverk. Denne innretning oppviser en avsøkingsvogn 1 som over en kabel 2 er forbundet med en vurderingsenhet 3. Avsøkingsvognen 1 befinner seg på en betongplate 4 som inneholder et armeringsjern, i det foreliggende tilfelle to jernstenger 5 og 6. Vurderingsenheten 3 oppviser en monitor 7 på hvilken de ved hjelp av avsøkingsvognen 1 detekterte jernstenger 5 og 6 kan avbildes. Den inneholder videre en rekke taster 11, 12, 13 og 9 både for styring av målingsforløpet og for betjening av bildebe-arbeidings- og bildevurderingsfunksjoner. Operatørstyringen skjer ved hjelp av innblendinger lia, 12a, 13a og 9a ved bildeskjerm-kanten ved siden av disse taster som angir den aktuelle funksjon. Dermed kan det gjennomføres en tilpasning til nasjonale språk såvel som en supplering med ytterligere betjeningsmuligheter ved hjelp av programvare, hvorved apparatets frontflate forblir oversiktlig. En tast 8 gjør det mulig å bla fremover og bakover i en overordnet meny. Fire taster 10 tjener til bevegelse av en In fig. 1 shows an exemplary embodiment of a device according to the invention for the detection of magnetisable materials in buildings. This device features a scanning cart 1 which is connected via a cable 2 to an assessment unit 3. The scanning cart 1 is located on a concrete slab 4 which contains a rebar, in the present case two iron bars 5 and 6. The assessment unit 3 features a monitor 7 on which the iron bars 5 and 6 detected by the scanning carriage 1 can be imaged. It also contains a number of keys 11, 12, 13 and 9 both for controlling the measurement process and for operating image processing and image evaluation functions. Operator control takes place by means of overlays 1a, 12a, 13a and 9a at the image screen edge next to these keys that indicate the relevant function. In this way, an adaptation to national languages can be carried out as well as a supplement with additional operating options using software, whereby the front surface of the device remains clear. A key 8 makes it possible to scroll forward and backward in a superior menu. Four keys 10 serve to move one

markør på bildeskjermen. cursor on the image screen.

Bildebearbeidelsesfunksjonene tillater en endring av lysstyrken og kontrasten, enten i det totale bilde eller også i et valgbart delområde (zoom-vindu). Det bearbeidede delområde kan innblendes i det opprinnelige bilde. Videre står det til disposisjon f ilter funksjoner for glatting av lokale bildeforstyr-relser. Til vurderingsfunksjonene hører angivelse eller indikering av markørposisjonens koordinater såvel som innblending av et koordinatnett som viser en målestokkliknende fremstilling av en modell eller sjablon som pålegges på byggverket for å føre eller styre målevognen. Dermed lettes tilbakeoverføringen av det magnetiserbare materiales posisjon med hensyn til byggverket. The image processing functions allow a change of the brightness and contrast, either in the total image or also in a selectable part area (zoom window). The processed partial area can be blended into the original image. Filter functions are also available for smoothing out local image disturbances. The assessment functions include specifying or indicating the coordinates of the marker position, as well as inserting a coordinate grid that shows a scale-like representation of a model or template that is applied to the building to guide or control the measuring vehicle. This facilitates the return transfer of the position of the magnetisable material with respect to the structure.

Vurderingsenheten 3 kan videre være forbundet med ikke viste, andre enheter, eksempelvis med en skriver eller med en datamaskin. The assessment unit 3 can also be connected to other units, not shown, for example with a printer or with a computer.

Dersom det i et ønsket område av betongplaten 4 skal frembringes et bilde av den i denne tilstedeværende armering, avsøkes dette område ved hjelp av avsøkingsvognen 1. For styring av avsøkingsvognen 1 kan det benyttes en med kjørespor forsynt plate eller folie som pålegges eller påklebes på byggverket. I det følgende er det antatt at det skal avsøkes et kvadratisk område hvis kantlengde svarer til den tredobbelte lengde av avsøkingsvognen 1. Dette område skal dessuten avsøkes i to i rett vinkel på hverandre liggende retninger, for å kunne oppnå et mest mulig nøyaktig bilde av armeringen. Avsøkingsområdet fremkommer på vurderingsenhetens 3 monitor 7 og er inndelt i ni delområder, slik det innses ut fra de stiplede linjer. Avsøkingsområdet bærer henvisningstallet 14, mens de stiplede linjer er forsynt med henvisningstallet 14a. If, in a desired area of the concrete slab 4, an image of the reinforcement present is to be produced, this area is scanned with the help of the scanning trolley 1. To control the scanning trolley 1, a plate or foil provided with driving tracks can be used which is applied or stuck to the construction . In the following, it is assumed that a square area is to be scanned, the edge length of which corresponds to three times the length of the scanning trolley 1. This area is also to be scanned in two directions at right angles to each other, in order to obtain the most accurate possible image of the reinforcement . The scanning area appears on the assessment unit's 3 monitor 7 and is divided into nine sub-areas, as can be seen from the dashed lines. The scanning area bears the reference number 14, while the dashed lines are provided with the reference number 14a.

Etter påsetting av avsøkingsvognen 1 på betongplaten 4 påvirkes først en referanseposisjon-innstillingstast 9b for å sette ref eranseposisj onen for posisjonsbestemmelsen av de fra avsøkingsvognen 1 avgitte måleverdier på verdien 0. Avsøkingsvog-nen 1 rulles deretter i en første retning RI over betongplaten 4, slik at i praksis de på monitoren 7 viste, venstre tre delområder av avsøkingsområdet 14, som ligger i en spalte under hverandre, overstrykes. Dette forløp gjentas for den midtre og for den høyre spalte av avsøkingsområdet 14, hvorved avsøkings-vognen 1 anbringes tilsvarende på nytt og forskjøvet i forhold til den første bane på betongplaten 4. Deretter avsøkes området på betongplaten 4 i en på den første retning loddrett retning R2 ved hjelp av avsøkingsvognen 1, slik at de delområder som ligger i de aktuelle rekker av avsøkingsområdet 14, overstrykes etter hverandre. De data som måles av avsøkingsvognen 1 ved over-strykingen av delområdene, vurderes, slik det skal beskrives nærmere i det følgende, for å detektere stillingen av jernsten-gene 5 og 6 inne i betongplaten 4 og frembringe et tilsvarende bilde på monitoren 7. Ved avsøkingen av det ønskede overflateom-råde av betongplaten 4 må selvsagt den ovenfor angitte rekkefølge overholdes, da vurderingsenheten 3 er programmert tilsvarende. Ved endring av programmeringen kan avsøkingsområdet 14 imidlertid også være inndelt og avsøkes på annen måte. After placing the scanning trolley 1 on the concrete slab 4, a reference position setting key 9b is first actuated to set the reference position for the position determination of the measurement values transmitted from the scanning trolley 1 to the value 0. The scanning trolley 1 is then rolled in a first direction RI over the concrete slab 4, as that in practice the left three sub-areas of the scanning area 14 shown on the monitor 7, which lie in a column below each other, are crossed out. This process is repeated for the middle and for the right-hand column of the scanning area 14, whereby the scanning cart 1 is positioned accordingly again and offset in relation to the first path on the concrete slab 4. The area on the concrete slab 4 is then scanned in a direction perpendicular to the first direction R2 with the help of the scanning carriage 1, so that the sub-areas that lie in the relevant rows of the scanning area 14 are crossed out one after the other. The data measured by the scanning vehicle 1 when crossing the sub-areas is evaluated, as will be described in more detail below, to detect the position of the iron bars 5 and 6 inside the concrete slab 4 and produce a corresponding image on the monitor 7. the scanning of the desired surface area of the concrete slab 4 must of course follow the above-mentioned order, as the assessment unit 3 is programmed accordingly. When changing the programming, however, the scanning area 14 can also be divided and scanned in a different way.

Den ovenfor beskrevne, korsvise avsøking er vel gjennomtenkt, da bare jernstenger som forløper på tvers av avsøkingsretningen, avgir de ønskede målesignaler. Jernstenger som ligger på skrå i forhold til avsøkingsretningen (inntil ca. 45°), gir et fra-hverandre-trukket signal i avsøkingsretningen, hvorved cosinussetningen tilnærmet gjelder. Signalstigningen er da mindre, slik at det ved differensieringen oppnås et lavere signalnivå. Det manglende beløp tilveiebringes og adderes imidlertid av avsøkingsforløpet loddrett på den førstnevnte retning, slik at det på nytt oppnås en for vurderingen tilstrekkelig signalhøyde. Jernstenger som forløper langs avsøkingsret-ningen, avgir ikke noe tidsforanderlig signal og blir følgelig ikke detektert. Selvsagt blir bare signalnivåer for de samme avsøkingsposisjoner addert, slik at det i regnemaskinen til slutt oppnås et tredimensjonalt signalforløp. For dette formål kan det også velges mer enn to avsøkingsretninger. The above-described, cross-wise scanning is well thought out, as only iron bars that extend across the scanning direction emit the desired measurement signals. Iron rods that lie at an angle in relation to the scanning direction (up to approx. 45°), give a subtracted signal in the scanning direction, whereby the cosine theorem approximately applies. The signal rise is then smaller, so that a lower signal level is achieved during the differentiation. However, the missing amount is provided and added by the scanning process perpendicular to the first-mentioned direction, so that a signal height sufficient for the assessment is again achieved. Iron bars that extend along the scanning direction do not emit any time-varying signal and are consequently not detected. Of course, only signal levels for the same scanning positions are added, so that in the calculator a three-dimensional signal sequence is finally obtained. For this purpose, more than two scanning directions can also be selected.

For å kunne bevege avsøkingsvognen 1 lett på betongplatens 4 overflate, er den forsynt med to parallelt med hverandre liggende akser 15 og 16 på hvis ender det befinner seg respektive hjul 17 og 18. Hjulaksene 15 og 16 er dreiekoplet med hverandre, for å sikre en mest mulig feilfri, rettlinjet kjøring av avsøkingsvognen 1. Ved avsøkingsvognens 1 kjøreretning forutbe-stemmes en måleretning R som står loddrett på aksene 15 og 16. Måleretningen R er eksempelvis retningen Ri og R2 på fig. 1. In order to be able to move the scanning cart 1 easily on the surface of the concrete slab 4, it is provided with two axes 15 and 16 lying parallel to each other, at the ends of which the respective wheels 17 and 18 are located. The wheel axles 15 and 16 are pivotally connected to each other, to ensure a the most error-free, straight-line driving of the scanning vehicle 1. In the direction of travel of the scanning vehicle 1, a measuring direction R is predetermined which is vertical to the axes 15 and 16. The measuring direction R is, for example, the direction Ri and R2 in fig. 1.

Fig. 2 viser et snitt gjennom avsøkingsvognen 1 på en innersidevegg som står loddrett på retningen av aksene 15 og 16. Fig. 2 shows a section through the scanning carriage 1 on an inner side wall which is perpendicular to the direction of the axes 15 and 16.

Måleretningen R forløper således i horisontal retning på fig. 2. The measurement direction R thus proceeds in a horizontal direction in fig. 2.

Slik det fremgår, er det inne i avsøkingsvognen 1 anordnet en slissblender-veipickup 19 som oppviser en dreibar slissblender eller slisskive 20 hvis slisser 21 avsøkes med en elektro-optisk avsøkingsanordning som ikke er vist i detalj. Slisskiven 20 er dreibart lagret på en akse 22 som på sin side er festet til en sidevegg la av avsøkingsvognen 1. Over en til slisskiven 20 festet ansats 23 løper en drivrem 24 som er ført både over omstyrings- eller lederuller 25, 26 og 27 og over de to akser 15 og 16. Dersom avsøkingsvognen 1 ruller langs betongplatens 4 overflate, dreies slisskiven 20 ved hjelp av drivremmen 24, hvilket fører til at den elektro-optiske anordning for hver tilbakelagt enhetsstrekning av avsøkingsvognen 1, som fremkommer ut fra avstanden mellom slissene 21 i slisskiven 20, avgir et pulssignal. De tilsvarende pulssignaler telles, slik at den nøyaktige posisjon av avsøkingsvognen 1, med utgangspunkt i referanseposisjonen, kan bestemmes ut fra tellingsverdien. Referanseposisjonen fastlegges ved påvirkning av referanseposisjon-innstillingstasten, hvorved tellingsverdien settes på null. Den elektro-optiske detektoranordning kan eksempelvis bestå av en lysemitterende diode og et lysfølsomt element. As can be seen, a slot blender road pickup 19 is arranged inside the scanning vehicle 1 which exhibits a rotatable slot blender or slot disc 20 whose slots 21 are scanned with an electro-optical scanning device which is not shown in detail. The slitting disc 20 is rotatably supported on an axis 22 which in turn is attached to a side wall 1a of the scanning carriage 1. A drive belt 24 runs over a shoulder 23 attached to the slitting disc 20 and is guided both over steering or guide rollers 25, 26 and 27 and over the two axes 15 and 16. If the scanning vehicle 1 rolls along the surface of the concrete slab 4, the slotted disc 20 is rotated with the help of the drive belt 24, which causes the electro-optical device for each unit distance traveled by the scanning vehicle 1, which emerges from the distance between the slots 21 in the slit disc 20, emits a pulse signal. The corresponding pulse signals are counted, so that the exact position of the scanning carriage 1, starting from the reference position, can be determined from the count value. The reference position is determined by pressing the reference position setting key, whereby the count value is set to zero. The electro-optical detector device can, for example, consist of a light-emitting diode and a light-sensitive element.

I overensstemmelse med fig. 2 er det mellom hjulaksene 15 og 16 og på bunnen av avsøkingsvognen 1 anordnet en magnet 28 som i dette eksempel er en permanentmagnet og som f .eks. har sin sydpol oventil og sin nordpol nedentil. Permanentmagneten 28 er fast anbrakt på avsøkingsvognen 1 og strekker seg praktisk talt over hele lengden av avsøkingsvognen. Lengden av permanentmagneten 28 er derved vesentlig større enn dens bredde hhv. høyde. Permanentmagneten kunne også erstattes av kjernen i en tilsvarende elektromagnet. Under permanentmagneten 28 og festet til denne befinner det seg et kretskort 29 på hvis underside det er anordnet feltplatepar 32 som hvert består av to feltplater 30, 31. Feltplateparene 32 er over ikke viste, elektriske lednings-forbindelser på kretskortet 29 forbundet med en mikroprosessor som likeledes ligger på kretskortet 29. In accordance with fig. 2, a magnet 28 is arranged between the wheel axles 15 and 16 and on the bottom of the scanning cart 1, which in this example is a permanent magnet and which, e.g. has its south pole above and its north pole below. The permanent magnet 28 is firmly placed on the scanning carriage 1 and extends practically over the entire length of the scanning carriage. The length of the permanent magnet 28 is thereby significantly greater than its width or height. The permanent magnet could also be replaced by the core of a corresponding electromagnet. Below the permanent magnet 28 and attached to it, there is a circuit board 29 on the underside of which field plate pairs 32 are arranged, each of which consists of two field plates 30, 31. The field plate pairs 32 are connected via electrical wire connections on the circuit board 29, which are not shown, to a microprocessor which likewise located on the circuit board 29.

Slik det fremgår av fig. 2, ligger feltplatene 30 og 31 i et feltplatepar 32 etter hverandre i avsøkingsretningen R. Dessuten er flere feltplatepar 32, f.eks. fjorten feltplatepar, anordnet ved siden av hverandre på undersiden av kretskortet 29 og i avsøkingsvognens 1 lengderetning, altså i retning av aksene 15 og 16 hhv. parallelt med disse. As can be seen from fig. 2, the field plates 30 and 31 are located in a field plate pair 32 one behind the other in the scanning direction R. Moreover, several field plate pairs 32, e.g. fourteen pairs of field plates, arranged next to each other on the underside of the circuit board 29 and in the longitudinal direction of the scanning carriage 1, i.e. in the direction of the axes 15 and 16 respectively. parallel to these.

Fig. 3 viser i detalj anordningen av feltplateparene 32 på undersiden av kretskortet 29. Det dreier seg her om et grunnriss av kretskortets 29 underside. Måleretningen er igjen angitt med R og forløper loddrett på aksene 15 og 16 på fig. 2. Måleretningen R angir altså samtidig avsøkingsvognens 1 bevegel-sesretning. Feltplateparene 32 har lik innbyrdes avstand loddrett på måleretningen R og ligger på en felles rett linje. I måleretningen R hhv. loddrett på den rette linje G er feltplatene 30 og 31 i et forhåndenværende feltplatepar 32 atskilt fra hverandre, for å måle vertikalkomponenten av permanentmagnetens 28 magnetfelt. Fig. 3 shows in detail the arrangement of the field plate pairs 32 on the underside of the circuit board 29. This is a floor plan of the circuit board 29's underside. The measurement direction is again indicated by R and runs vertically on axes 15 and 16 in fig. 2. The measurement direction R thus simultaneously indicates the direction of movement of the survey vehicle 1. The pairs of field plates 32 are equally spaced perpendicular to the measurement direction R and lie on a common straight line. In the measuring direction R or perpendicular to the straight line G, the field plates 30 and 31 in an existing pair of field plates 32 are separated from each other, in order to measure the vertical component of the magnetic field of the permanent magnet 28.

Slik som allerede nevnt, endrer permanentmagnetens 28 vertikale magnetfeltkomponent seg når målevognen 1 nærmer seg en i betongen liggende jernstruktur. Feltplatene 30, 31 registrerer den vertikale magnetfeltkomponent på to nær hverandre liggende steder i overensstemmelse med avstanden mellom feltplatene. Da de to feltplater 30, 31 i et aktuelt feltplatepar 32 er koplet i differansekopling, registreres differanseverdien mellom de to vertikale magnetfeltkomponenter umiddelbart ved hjelp av disse, slik at de avgir en differansemåleverdi. Denne differansemåleverdi svarer i praksis til gradienten av den vertikale magnetfeltkomponent i forbindelsesretningen for de to feltplater i feltplateparet hhv. i måleretningen R. As already mentioned, the vertical magnetic field component of the permanent magnet 28 changes when the measuring vehicle 1 approaches an iron structure lying in the concrete. The field plates 30, 31 register the vertical magnetic field component at two locations close to each other in accordance with the distance between the field plates. As the two field plates 30, 31 in a relevant field plate pair 32 are connected in differential coupling, the difference value between the two vertical magnetic field components is recorded immediately with the help of these, so that they emit a difference measurement value. This difference measurement value corresponds in practice to the gradient of the vertical magnetic field component in the connection direction for the two field plates in the field plate pair, respectively. in the measuring direction R.

Fig. 4 viser de tilhørende signalforløp. Kurvene Kl og K2 fremstiller måleverdiene for en respektiv feltplate 30, 31 i feltplateparet 32, mens kurven K3 fremstiller differansemåleverdiene for et feltplatepar 32. På fig. 4 er de aktuelle signal-amplituder angitt som funksjon av veien. Veien er avsøkingsvog-nens 1 forskyvningsvei i materetningen R. Kurven K4 angir det differensierte signalforløp for differansemålesignalet K3. Fig. 4 shows the associated signal sequences. The curves Kl and K2 produce the measurement values for a respective field plate 30, 31 in the field plate pair 32, while the curve K3 produces the difference measurement values for a pair of field plates 32. In fig. 4, the relevant signal amplitudes are indicated as a function of the road. The path is the scanning carriage's 1 displacement path in the feed direction R. The curve K4 indicates the differentiated signal sequence for the difference measurement signal K3.

Mer nøyaktig angitt fastslås og lagres differansemåleverdien for alle feltplatepar 32 for en respektiv forskyvningsposisjon av avsøkingsvognen 1. I en neste forskyvningsposisjon av avsøkingsvognen 1 i måleretningen R skjer på nytt oppmålingen av differansemåleverdier ved hjelp av feltplateparene 32, osv. På denne måte oppnås det for hvert feltplatepar 32 en kurve K3, slik den er vist på fig. 4. Etter fullstendig forskyvning av avsøkingsvognen 1 og således fullstendig oppmåling av kurven K3 på fig. 4 for hvert feltplatepar 32, differensieres kurven K3 for å oppnå differensierte signalforløp K4. Maksimumsverdien av det differensierte signalforløp K4 ligger på stedet for det magnetiserbare materiale, i det foreliggende tilfelle f.eks. på stedet for en jernstang 5 på fig. 4. More precisely, the differential measurement value for all field plate pairs 32 is determined and stored for a respective displacement position of the scanning carriage 1. In a next displacement position of the scanning carriage 1 in the measurement direction R, the measurement of differential measurement values takes place again with the aid of the field plate pairs 32, etc. In this way, it is achieved for each field plate pair 32 a curve K3, as shown in fig. 4. After complete displacement of the scanning carriage 1 and thus complete measurement of the curve K3 in fig. 4 for each pair of field plates 32, the curve K3 is differentiated to obtain differentiated signal progressions K4. The maximum value of the differentiated signal sequence K4 lies at the location of the magnetisable material, in the present case e.g. in place of an iron bar 5 in fig. 4.

Diagrammer ifølge fig. 4 dannes altså for hvert feltplatepar 32 og også for hver avsøkingsretning R dersom avsøkingsvognen 1 beveges langs forskjellige avsøkingsretninger RI og R2 på overflaten av betongplrten 4 på fig. 1. På grunnlag av de således fastslåtte, differensierte signalforløp K4 kan det deretter på tradisjonell måte ved hjelp av maksimabestemmelse, filtrering og liknende frembringes et bilde av armeringen i betongplaten 4 og avbildes på monitoren 7 på fig. 1. Diagrams according to fig. 4 is thus formed for each field plate pair 32 and also for each scanning direction R if the scanning carriage 1 is moved along different scanning directions RI and R2 on the surface of the concrete slab 4 in fig. 1. On the basis of the differentiated signal sequences K4 determined in this way, an image of the reinforcement in the concrete slab 4 can then be produced in the traditional way by means of maxima determination, filtering and the like and displayed on the monitor 7 in fig. 1.

Fig. 5 viser ytterligere detaljer av den elektriske oppbygningen av innretningen ifølge oppfinnelsen. Avsøkingsvognen 1 inneholder fjorten feltplatepar 32 med to og to feltplater 30 og 31 som er koplet i serie og ligger mellom en positiv og en negativ spenningspol. Midtuttaket mellom feltplatene 30 og 31 er forbundet med en tilkopling 33 til en multiplekser 34. Multiplek-serens 34 andre tilkoplinger 33a er likeledes forbundet med et respektivt midtuttak i et annet feltplatepar 32. En felles kontakt 35 i multiplekseren 34 forbindes ved hjelp av en omkopler 34 etter tur med de enkelte tilkoplinger 33, slik at de på midtuttakene i de aktuelle feltplatepar 32 oppnådde differansemåleverdier etter tur tilføres via en forsterker 37 til en mikroprosessor 38. Differansemåleverdiene blir deretter for hver posisjon av avsøkingsvognen 1 lagret i mikroprosessoren 38, idet et tilsvarende lagringsområde er anordnet for dette formål. Den aktuelle posisjon av avsøkingsvognen 1 fastslås ved hjelp av den allerede nevnte veipickup 19 (posisjonspickup). Derved blir den ved hjelp av posisjonspickupen 19 fastslåtte posisjon og den ved denne posisjon målte dif feransemåleverdi tilordnet til hverandre. Etter forskyvning av avsøkingsvognen 1 skjer en tilsvarende måling av differansemåleverdiene i en ny posisjon. Fig. 5 shows further details of the electrical structure of the device according to the invention. The scanning carriage 1 contains fourteen pairs of field plates 32 with two and two field plates 30 and 31 which are connected in series and lie between a positive and a negative voltage pole. The center outlet between the field plates 30 and 31 is connected by a connection 33 to a multiplexer 34. The multiplexer 34's other connections 33a are likewise connected to a respective center outlet in another pair of field plates 32. A common contact 35 in the multiplexer 34 is connected by means of a switch 34 in turn with the individual connections 33, so that the differential measurement values obtained on the center sockets in the respective field plate pairs 32 are in turn supplied via an amplifier 37 to a microprocessor 38. The differential measurement values are then stored for each position of the scanning carriage 1 in the microprocessor 38, as a corresponding storage area is arranged for this purpose. The actual position of the scanning vehicle 1 is determined with the aid of the already mentioned road pickup 19 (position pickup). Thereby, the position determined with the help of the position pickup 19 and the difference measurement value measured at this position are assigned to each other. After displacement of the scanning carriage 1, a corresponding measurement of the differential measurement values takes place in a new position.

Samtlige på denne måte oppnådde differansemåleverdier sammenstilles til de på fig. 4 viste differansemålesignaler K3 og kan nå differensieres i avsøkingsvognens 1 mikroprosessor 38 for å oppnå den differensierte målesignalkurve K4. De kan imidlertid også alternativt fastslås i vurderingsenheten 3 og bearbeides for bildefremstilling. All differential measurement values obtained in this way are compiled to those in fig. 4 showed differential measurement signals K3 and can now be differentiated in the scanning vehicle's 1 microprocessor 38 to obtain the differentiated measurement signal curve K4. However, they can also alternatively be determined in the assessment unit 3 and processed for image production.

Det skal også nevnes at koplingskontakten 36 på fig. 5 omkoples under styring av mikroprosessoren 38 via en ledning 39, mens en balansering av forsterkeren 37 skjer ved hjelp av mikroprosessoren 38 via en ledning 40. En med mikroprosessoren 38 forbundet bryter Sl tjener til automatisk omkopling av forsterkningen ved overskridelse av måleområdet. It should also be mentioned that the connection contact 36 in fig. 5 is switched under the control of the microprocessor 38 via a line 39, while a balancing of the amplifier 37 takes place with the help of the microprocessor 38 via a line 40. A switch S1 connected to the microprocessor 38 serves to automatically switch the amplification when the measurement range is exceeded.

Fig. 6 viser et diagram som svarer til diagrammet på fig. 4, hvorved imidlertid bare differensierte signalforløp K4a, K4b, K4c og K4d er opptegnet. Signalforløpet ifølge K4a gjelder for en stavdiameter på 22 mm i en dybde på 39 mm, signalforløpet ifølge K4b gjelder for en stavdiameter på 8 mm i en dybde på 36 mm, signalforløpet ifølge K4c gjelder for en stavdiameter på 22 mm i en dybde på 89 mm, og signalforløpet ifølge K4d gjelder for en stavdiameter på 8 mm i en dybde på 86 mm. Amplitudene er opptegnet i mV fra feltplate. Fig. 6 shows a diagram corresponding to the diagram in fig. 4, whereby, however, only differentiated signal sequences K4a, K4b, K4c and K4d are recorded. The signal sequence according to K4a applies to a rod diameter of 22 mm at a depth of 39 mm, the signal sequence according to K4b applies to a rod diameter of 8 mm to a depth of 36 mm, the signal sequence according to K4c applies to a rod diameter of 22 mm to a depth of 89 mm , and the signal sequence according to K4d applies to a rod diameter of 8 mm at a depth of 86 mm. The amplitudes are recorded in mV from the field plate.

Man innser at signal amplituden avhenger meget sterkt av jerndybden hhv. overdekningen. Signalamplituden avhenger derimot svakt av stavdiameteren. Samtlige staver består i det foreliggende tilfelle av jern. Kurver med liknende dybde ligger forholdsvis nær hverandre, også når de skriver seg fra staver med høyst forskjellige tykkelser. Kurver for forskjellig stavdybde ligger derimot meget langt fra hverandre. Kurvenes bredde (økning av signalet når avsøkingshodet nærmer seg det sted under hvilket jernet ligger, og deretter reduksjon symmetrisk på dette) avhenger praktisk talt ikke av stavens diameter, men imidlertid av dybdestillingen. One realizes that the signal amplitude depends very strongly on the iron depth or the cover. The signal amplitude, on the other hand, depends weakly on the rod diameter. In this case, all the rods consist of iron. Curves of similar depth are relatively close to each other, even when they are written from rods of very different thicknesses. Curves for different rod depths, on the other hand, are very far apart. The width of the curves (increase of the signal when the scanning head approaches the place under which the iron lies, and then reduction symmetrically to this) practically does not depend on the diameter of the rod, but on the depth position.

Vurderingen av signalforløpene skjer på den måte at man først ut fra amplituden slutter seg grovt til dybden, mens deretter stavdiameteren fastslås ut fra forholdet mellom kurvebredde og kurvehøyde. Med denne informasjon blir deretter dybden ytterligere korrigert. Selvsagt kan også sammenliknings-kurver av kjente signalforløp trekkes frem og sammenliknes med de målte signalforløp for å slutte seg til stavdiameter og dybdestilling. The assessment of the signal progressions takes place in such a way that one roughly joins the depth based on the amplitude, while then the rod diameter is determined based on the ratio between curve width and curve height. With this information, the depth is then further corrected. Of course, comparison curves of known signal progressions can also be drawn up and compared with the measured signal progressions in order to agree on rod diameter and depth position.

Fig. 7 viser et perspektivriss av avsøkingsvognen 1 på skrå nedenfra i området for feltplateparene. I detalj fremgår et feltplatepar 32 med feltplatene 30 og 31, idet hver av feltpla tene 30 og 31 ligger på en polsko 41, 42. Polskoene 41 og 42 tjener til å konsentrere permanentmagnetens 28 magnetiske felt på området for feltplatene 30 og 31, slik at det fremkommer en større følsomhet av innretningen ifølge oppfinnelsen. Kretskortet 29 på fig. 2 er for oversiktens skyld ikke vist og ligger for øvrig mellom feltplatene 30 hhv. 31 og de aktuelle polsko 41 hhv. 42. Det skal påpekes at hver feltplate 30 hhv. 31 består av et lederelement med den magnetisk foranderlige motstand og et substrat hhv. en bærer på hvilket/hvilken denne magnetisk foranderlige motstand hviler. På figurene er dette ikke vist separat for at ikke tegningene skal synes altfor kompliserte. Fig. 7 shows a perspective view of the scanning carriage 1 at an angle from below in the area of the field plate pairs. In detail, a pair of field plates 32 with the field plates 30 and 31 can be seen, with each of the field plates 30 and 31 lying on a pole shoe 41, 42. The pole shoes 41 and 42 serve to concentrate the magnetic field of the permanent magnet 28 in the area of the field plates 30 and 31, so that a greater sensitivity of the device according to the invention appears. The circuit board 29 in fig. 2 is not shown for the sake of clarity and otherwise lies between the field plates 30 and 31 and the relevant Polish shoes 41 respectively. 42. It should be pointed out that each field plate 30 or 31 consists of a conductor element with the magnetically variable resistance and a substrate or a carrier on which this magnetically variable resistance rests. In the figures, this is not shown separately so that the drawings do not appear overly complicated.

Fig. 7 viser videre at måleretningen R ligger i forbindelsesretningen for de to feltplater 30 og 31, mens permanentmagnetens 28 lengderetning forløper loddrett på denne.Lengderetningen er markert med dobbeltpilen G. I lengderetningen G ligger ytterligere feltplatepar 32 ifølge fig. 3, som for oversikten skyld imidlertid ikke er vist. Fig. 7 further shows that the measurement direction R lies in the connection direction for the two field plates 30 and 31, while the longitudinal direction of the permanent magnet 28 runs perpendicular to this. The longitudinal direction is marked with the double arrow G. In the longitudinal direction G lies a further pair of field plates 32 according to 3, which, however, is not shown for the sake of clarity.

Til forskjell fra utførelseseksemplet ifølge fig. 7 kan polskoene 41 og 42, som består av magnetisk ledende materiale, også være forbundet i ett stykke med hverandre, eksempelvis ved hjelp av et smalt steg som ligger på siden av permanentmagneten 28 og står i forbindelse med denne. Polskoene 41 og 42 trenger da ikke å monteres atskilt, men kan påsettes som par på permanentmagneten 28, hvilket er betydelig enklere da polskoene 41, 42 er forholdsvis små. In contrast to the design example according to fig. 7, the pole shoes 41 and 42, which consist of magnetically conductive material, can also be connected in one piece to each other, for example by means of a narrow step which lies on the side of the permanent magnet 28 and is connected to it. The pole shoes 41 and 42 then do not need to be mounted separately, but can be attached as a pair to the permanent magnet 28, which is considerably simpler as the pole shoes 41, 42 are relatively small.

Fig. 8 viser en ytterligere utforming av oppfinnelsen i området for feltplateparene 32. Direkte på hver feltplate 30, 31 ligger en flik 43, 44 av høypermeabelt materiale. Med utgangspunkt fra de aktuelle feltplater 30, 31 strekker flikene 43 og 44 seg bort fra hverandre og i hhv. mot måleretningen R. Fig. 8 shows a further design of the invention in the area of the field plate pairs 32. Directly on each field plate 30, 31 is a flap 43, 44 of highly permeable material. Starting from the relevant field plates 30, 31, the tabs 43 and 44 extend away from each other and in against the measuring direction R.

Ved hjelp av flikene 43, 44 kan på den ene side permanentmagnetens 28 felt på enda sterkere måte konsentreres på feltplatene 30, 31. På denne måte oppnås en ytterligere følsom-hetsøkning av innretningen. With the help of the tabs 43, 44, on the one hand, the field of the permanent magnet 28 can be concentrated in an even stronger way on the field plates 30, 31. In this way, a further increase in sensitivity of the device is achieved.

Ved hjelp av flikene eller ribbene 43 og 44 er det på den annen side imidlertid også mulig å trekke maksimumsverdiene av kurvene Kl og K4 på fig. 4 lenger fra hverandre, slik at det fremkommer et steilere forløp av differansemålesignalkurven K3 og dermed et smalere hhv. steilere forløp av den differensierte kurve K4. På denne måte oppnås en høyere oppløsningsevne ved posisjonsbestemmelsen av det magnetiserbare materiale i byggverket. With the help of the tabs or ribs 43 and 44, however, it is also possible, on the other hand, to draw the maximum values of the curves K1 and K4 in fig. 4 further apart, so that there is a steeper course of the difference measurement signal curve K3 and thus a narrower or steeper course of the differentiated curve K4. In this way, a higher resolution is achieved when determining the position of the magnetisable material in the building.

En ytterligere utforming av oppfinnelsen i området for feltplateparene 32 er vist på fig. 9. Her er permanentmagneten oppdelt i to permanentmagnethalvdeler 28a og 28b, mellom hvilke en luftspalte L blir liggende. På undersiden av permanentmag-netene 28a og 28b befinner det seg en respektiv polsko 41a, 41b i hvis område det ligger en feltplate. Feltplatene er anordnet på et felles substrat 45 som eksempelvis består av keramikk. Substratet 45 ligger på begge polsko 41a og 41b. Over feltplatene befinner det seg også her fliker 43 og 44 av høypermeabelt materiale. Slik som på fig. 8 strekker disse seg i eller motsatt av måleretningen R. Polskoene 41a og 41b er dessuten i ett stykke forbundet med utvidelser 45a, 45b som er oppbøyd utover, for fremfor alt å ha en lett korreksjonsmulighet for feltsymmetrien. Kretskortet 29 er for oversikten skyld heller ikke vist her og ligger mellom polskoene 41a, 41b og substratet 45. A further design of the invention in the area of the field plate pairs 32 is shown in fig. 9. Here the permanent magnet is divided into two permanent magnet halves 28a and 28b, between which an air gap L remains. On the underside of the permanent magnets 28a and 28b there is a respective pole shoe 41a, 41b in the area of which there is a field plate. The field plates are arranged on a common substrate 45 which, for example, consists of ceramics. The substrate 45 lies on both pole shoes 41a and 41b. Above the field plates there are also here tabs 43 and 44 of highly permeable material. As in fig. 8, these extend in or opposite to the measurement direction R. The pole shoes 41a and 41b are also connected in one piece by extensions 45a, 45b which are bent outwards, above all to have an easy correction possibility for the field symmetry. For the sake of clarity, the circuit board 29 is also not shown here and is located between the pole shoes 41a, 41b and the substrate 45.

Ved hjelp av anordningen ifølge fig. 9 kan fluksdifferansen mellom de to feltplater økes, hvilket bidrar til en forbedring av målefølsomheten. Polskoene leder den magnetiske fluks fra delmagnetene 28a og 28b gjennom de på det felles substrat 45 av isolerende keramikk anordnede feltplater og derunder over feltplatene, som danner ytterligere polsko, på nytt fra hverandre inn i ytterfeltet. Using the device according to fig. 9, the flux difference between the two field plates can be increased, which contributes to an improvement in the measurement sensitivity. The pole shoes lead the magnetic flux from the partial magnets 28a and 28b through the field plates arranged on the common substrate 45 of insulating ceramics and below over the field plates, which form further pole shoes, again apart into the outer field.

Fig. 10 viser en todimensjonal anordning av feltplatepar 32. Feltplateparene 32 ligger på den ene side av det trykte kretskort 29 på hvis andre side permanentmagneten 28 befinner seg, hvilken magnet i dette tilfelle oppviser en kvadratisk polflate. Som eksempel er det anordnet 4 x 4 = 16 feltplatepar som alle er innrettet på samme måte i forhold til måleretningen R og dessuten ligger med ensartet innbyrdes avstand og danner et regelmessig raster. Denne anordning har den fordel at avsøkings-vognen 1 for bestemmelse av differansemåleverdiene ikke lenger trenger å forskyves så langt. Det er i prinsipp tilstrekkelig med en forskyvning med avstanden mellom to feltplatepar i måleretningen R. For forskjellige måleretninger må imidlertid avsøkingsvog-nen 1 svinges slik som tidligere. Dersom svært mange feltplatepar er anordnet meget tett ved siden av hverandre i området for permanentmagnetens 28 polflate, kan det iblant også helt gis avkall på en forskyvning av avsøkingsvognen. I dette tilfelle kunne det riktignok bare måles i én retning, slik at iblant ikke det totale magnetiserbare materiale i byggverket kunne påvises. En jerntråd som forløper parallelt med avsøkingsretningen R, kunne da ikke registreres. Fig. 10 shows a two-dimensional arrangement of pairs of field plates 32. The pairs of field plates 32 lie on one side of the printed circuit board 29 on the other side of which the permanent magnet 28 is located, which magnet in this case has a square pole surface. As an example, 4 x 4 = 16 field plate pairs are arranged, all of which are aligned in the same way in relation to the measurement direction R and are also uniformly spaced and form a regular grid. This device has the advantage that the scanning carriage 1 no longer needs to be moved so far to determine the differential measurement values. In principle, a displacement equal to the distance between two pairs of field plates in the measurement direction R is sufficient. However, for different measurement directions, the scanning carriage 1 must be swung as before. If very many pairs of field plates are arranged very closely next to each other in the area of the permanent magnet's 28 pole surface, a displacement of the scanning carriage can also sometimes be dispensed with entirely. In this case, it was true that it could only be measured in one direction, so that sometimes the total magnetizable material in the building could not be detected. An iron wire running parallel to the scanning direction R could not then be registered.

De på fig. 10 i avsøkingsretningen R etter hverandre anordnede feltplatepar kunne også foreligge i form av en feltplaterekke, altså i form av en seriekopling av tilsvarende mange feltplater, i det foreliggende tilfelle åtte feltplater, hvorved ende- og midtuttak er for hånden. Målesignalene fra to og to innbyrdes tilgrensende feltplater utvelges da parvis. Samtlige feltplater kunne derved ha den samme avstand fra hverandre. Those in fig. 10 pairs of field plates arranged one behind the other in the scanning direction R could also exist in the form of a field plate row, i.e. in the form of a series connection of a corresponding number of field plates, in the present case eight field plates, whereby end and middle outlets are at hand. The measurement signals from two mutually adjacent field plates are then selected in pairs. All field plates could thereby have the same distance from each other.

En videreutvikling av anordningen ifølge fig. 10 er vist på fig. 11. Det er der igjen vist 4 x 4 = 16 feltplatepar 32 som danner et regelmessig, todimensjonalt gitter. Måleretnin-gene veksler imidlertid i horisontalretning og i vertikalretning fra feltplatepar til feltplatepar, slik at det her oppnås totalt to måleretninger. Disse måleretninger står loddrett på hverandre. Ved denne anordning er det da nødvendig med bare meget små forskyvninger i begge måleretninger, for å kunne oppta de aktuelle differansemåleverdier for de tilsvarende forskyvningsposisjoner. En forskyvning kunne også i dette tilfelle bortfalle når det er anordnet tilstrekkelig mange og tett ved siden av hverandre beliggende feltplatepar med i horisontal- og vertikal-retningen vekslende måleretninger, til å oppnå tilstrekkelig nøyaktige målesignalforløp (kurver ifølge K3 på fig. 4). Eventuelt kunne det også mellom to fastslåtte måleverdier i én måleretning ved ikke tilstrekkelig tett sammenliggende feltplatepar interpoleres, for på regnemessig måte å oppnå mellomverdier for komplettering av kurven K3 på fig. 4. Forskjellige måleverdier for målesignalkurven K3 på fig. 4 ville man ifølge anordningen på fig. 11 for eksempel oppnå ved hjelp av feltplateparene 32a og 32b eller ved hjelp av feltplateparene 32c og 32d. I praksis er betydelig flere feltplatepar for hånden, alt etter ønsket anvendelsesformål og størrelse av den byggverksflate som skal avsøkes. A further development of the device according to fig. 10 is shown in fig. 11. Again there are shown 4 x 4 = 16 pairs of field plates 32 which form a regular, two-dimensional grid. However, the measurement directions alternate in the horizontal direction and in the vertical direction from field plate pair to field plate pair, so that a total of two measurement directions are achieved here. These measuring directions are perpendicular to each other. With this arrangement, only very small displacements in both measurement directions are necessary, in order to be able to record the relevant differential measurement values for the corresponding displacement positions. A shift could also be eliminated in this case when there are arranged a sufficient number of closely adjacent pairs of field plates with measurement directions alternating in the horizontal and vertical direction, to achieve sufficiently accurate measurement signal progressions (curves according to K3 in Fig. 4). Optionally, it could also be interpolated between two established measurement values in one measurement direction in case of pairs of field plates that are not sufficiently close together, in order to mathematically obtain intermediate values for completing the curve K3 in fig. 4. Different measurement values for the measurement signal curve K3 in fig. 4, one would according to the device in fig. 11, for example, obtain by means of the field plate pairs 32a and 32b or by means of the field plate pairs 32c and 32d. In practice, there are significantly more pairs of field plates at hand, depending on the desired application and size of the building surface to be scanned.

Claims

1. Device for the detection of magnetisable materials (5, 6) in buildings, comprehensive a scanning head which exhibits a magnet (28) for introducing a magnetic field into the construction as well as at least two magnetic field sensors (30, 31) attached to the magnet in the pole area of the magnet (28) for measuring it due to the magnetizable material (5, 6) disturbed magnetic fields, and an assessment unit (3) for locating the magnetisable material (5, 6) using measurement signals emitted by the magnetic field sensors (30, 31), CHARACTERIZED BY that the magnetic field sensors (30, 31) are field plates, that on just one pole face of the magnet (28) there are several pairs (32) of field plates which in each case are connected to each other in differential coupling, that the pairs (32) are arranged along at least one straight line (G) in such a way that the field plates belonging to a pair (32) are on different sides of the straight line (G), and that the assessment unit (3) is designed in such a way that, upon displacement of the magnet (28) along a surface of the building across the straight line (G), it stores the differential readings supplied by a respective pair (32) in different displacement positions, differentiates the course of the differential measurement values and determines the maximum value of the differentiated course.

2. Device according to claim 1, CHARACTERIZED IN THAT the pairs of field plates (32) are arranged along parallel, straight lines in the form of a two-dimensional, regular pattern.

3. Device according to claim 1 or 2, CHARACTERIZED IN THAT a connecting line between two respective field plates (30, 31) in a pair of field plates (32) is perpendicular to the aforementioned straight line.

4. Device according to one of claims 1-3, CHARACTERIZED BY the fact that a pole shoe (41, 42 or 41a, 42a) is arranged under each field plate (30, 31).

5. Device according to claim 4, CHARACTERIZED IN THAT the pole shoes in a pair of field plates are connected to each other.

6. Device according to claim 4, CHARACTERIZED IN THAT the magnet is divided along a line that runs between the two field plates in a pair of field plates, and that a common field plate substrate (45) lies on the pole shoes (41, 41b) belonging to the pair of field plates.

7. Device according to one of claims 1-6, CHARACTERIZED IN THAT the relevant field plates (30, 31) in a pair of field plates (32) on the front side are connected with a respective tab (43, 44) of highly permeable material, which tabs project away from each other and extends along a straight line that runs in the direction of the connection of the two field plates.

8. Device according to one of claims 1-7, CHARACTERIZED IN THAT it exhibits a road pickup (19) for determining the position of the scanning head (1).

9. Device according to one of claims 5-8, CHARACTERIZED IN THAT the pairs of field plates (32) are arranged in a carriage (1) that runs on wheels (17, 18), and that the wheel axes (15, 16) lie parallel to the straight lines .

10. Device according to claim 9, CHARACTERIZED IN that two parallel wheel axes (15, 16) which are pivotally connected to each other are arranged at the ends of which a respective wheel (17, 18) is arranged.

11. Device according to claim 9 or 10, CHARACTERIZED IN THAT the road pickup (19) is a slot blender road pickup with a rotatable slot bender (20) which is operated by turning at least one of the wheel axles (15, 16).

12. Device according to one of claims 1-11, CHARACTERIZED IN THAT the magnet is a permanent magnet.

13. Device according to one of claims 1-12, CHARACTERIZED IN THAT the magnet is an electromagnet.